宋勝紅 周 琴 胡 露 熊 倩 肖 雪

中通服咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司

0 引言

隨著技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，假冒偽劣商品、食品安全問題也越來越多，而有關(guān)產(chǎn)品溯源的話題被越來越多的人所重視。什么是溯源呢？舉個(gè)很簡單的例子，假設(shè)某人買了某個(gè)水果，并期望掃描一下水果表面的二維碼（或其他方式），便立刻知曉這個(gè)水果源自于某個(gè)地方，甚至可以具體到某戶某棵樹。當(dāng)然，查詢到此類信息的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證這個(gè)信息絕對(duì)真實(shí)可靠。

1 傳統(tǒng)溯源技術(shù)及其存在問題分析

溯源是對(duì)產(chǎn)品從原料、生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、銷售、用戶及售后等全生命周期的控制管理，包括正向、逆向及不定向的追溯，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品記錄追蹤透明化。

目前，比較普遍的溯源方式主要包括三種，分別是條形碼、二維碼和RFID 技術(shù)。其中，條形碼和二維碼溯源方式均通過在商品表面添加條碼或圖形實(shí)現(xiàn)溯源，成本相對(duì)較低，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、自動(dòng)識(shí)別，且由于條碼及二維碼容易被復(fù)制，無法保障數(shù)據(jù)唯一性和真實(shí)性。RFID 技術(shù)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它與前述兩種方式的區(qū)別在于，RFID 技術(shù)采用電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品原料、加工處理、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、記錄和追溯。RFID 溯源讀取方便快捷且不可復(fù)制，可用于各種惡劣環(huán)境，其成本稍高于前述兩種溯源方式，但能夠在一定程度上保證信息數(shù)據(jù)的安全可靠。

然而，無論是條碼、二維碼，還是RFID 技術(shù)都不能夠從根本上解決產(chǎn)品安全問題及追責(zé)問題等，歸根結(jié)底在于傳統(tǒng)的溯源方式存在防偽標(biāo)識(shí)可復(fù)制性、防偽過程操作困難、防偽信息可信度低、防偽功能單一性等弊端，導(dǎo)致傳統(tǒng)溯源下信息數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性難以保障，公信力低，從而使得消費(fèi)者對(duì)溯源信息的信任程度不高。此外，盡管各行各業(yè)都在試圖壯大溯源產(chǎn)業(yè)，但產(chǎn)品不同、供應(yīng)鏈管理差異化較大，這將導(dǎo)致無法使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則進(jìn)行溯源管控，“數(shù)據(jù)煙囪”現(xiàn)象較為突出，數(shù)據(jù)資源價(jià)值難以被充分挖掘利用，不利于溯源按行業(yè)發(fā)展。因此，傳統(tǒng)溯源技術(shù)亟待突破。

2 基于區(qū)塊鏈的產(chǎn)品溯源

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)

區(qū)塊鏈?zhǔn)枪：瘮?shù)、非對(duì)稱加密技術(shù)、共識(shí)算法及P2P網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)結(jié)合在一起形成的一種新型計(jì)算范式，是由多個(gè)被稱為區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈接而成的分布式數(shù)據(jù)庫，并輔以密碼學(xué)方法來保證數(shù)據(jù)的不可竄改和不可偽造。區(qū)塊鏈強(qiáng)調(diào)鏈上所有節(jié)點(diǎn)的平等地位，類似于分布式賬本，多方參與記賬和賬本維護(hù)，結(jié)合時(shí)間戳記錄數(shù)據(jù)上鏈先后順序，有利于避免管理者隨意篡改數(shù)據(jù)信息。

（1）去中心化

區(qū)塊鏈的去中心化即不存在中心節(jié)點(diǎn)服務(wù)器或第三方機(jī)構(gòu)，而是直接通過分布式記賬將數(shù)據(jù)記錄在新的區(qū)塊中并按順序上鏈，鏈上各個(gè)主體節(jié)點(diǎn)均平等地獲取交易數(shù)據(jù)信息，不僅能夠提升信息傳播效率，還能有效地防止數(shù)據(jù)丟失或被篡改等隱患。

（2）去信任化

區(qū)塊鏈通過數(shù)學(xué)原理和算法實(shí)現(xiàn)溯源系統(tǒng)的公開透明，交易雙方無需知曉彼此真實(shí)身份及信用情況，也不用通過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)信用背書，只需查看區(qū)塊鏈公共賬本并信任共同的算法即可建立信任關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明背后的匿名性。

（3）去風(fēng)險(xiǎn)化

如圖1 所示，新的區(qū)塊產(chǎn)生，通過P2P 網(wǎng)絡(luò)廣播的形式告知鏈上其他節(jié)點(diǎn)，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)接收驗(yàn)證并根據(jù)共識(shí)算法約定的規(guī)則確認(rèn)交易合法，新區(qū)塊方能被添加到區(qū)塊鏈上，同時(shí)各個(gè)節(jié)點(diǎn)備份數(shù)據(jù)以確保任意節(jié)點(diǎn)不能隨意更改。只有掌控二分之一以上的節(jié)點(diǎn)，才有可能篡改鏈上的數(shù)據(jù)信息，這顯然難度和成本極高，并且區(qū)塊鏈采用了非對(duì)稱加密和數(shù)字簽名的加密技術(shù)，降低數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 區(qū)塊鏈信息更新流程示意圖

2.2 區(qū)塊鏈如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品溯源

區(qū)塊鏈溯源是指利用區(qū)塊鏈技術(shù)，通過其獨(dú)特的不可篡改的分布式賬本記錄特性，對(duì)商品實(shí)現(xiàn)從源頭的信息采集記錄、原料來源追溯、生產(chǎn)過程、加工環(huán)節(jié)、倉儲(chǔ)信息、檢驗(yàn)批次、物流周轉(zhuǎn)到第三方質(zhì)檢、海關(guān)出入境、防偽鑒證的全程可追溯。

如圖2 所示，按照統(tǒng)一編碼機(jī)制，在互聯(lián)網(wǎng)中為每件商品賦予一個(gè)唯一的身份標(biāo)識(shí)（識(shí)別碼），利用區(qū)塊鏈技術(shù)追蹤記錄產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)鏈條，把訂單、采購、產(chǎn)品品質(zhì)、物流、檢測、包裝等關(guān)于產(chǎn)品的所有信息，不可篡改地登記到區(qū)塊鏈上，并且對(duì)全部節(jié)點(diǎn)公開透明，即廠商、檢測站、物流、銷售商以及用戶都可以通過查驗(yàn)識(shí)別碼獲取產(chǎn)品的全部信息和溯源信息。

圖2 區(qū)塊鏈產(chǎn)品溯源業(yè)務(wù)示意圖

2.3 區(qū)塊鏈溯源優(yōu)勢分析

和傳統(tǒng)的溯源技術(shù)相比，區(qū)塊鏈具有其獨(dú)特的優(yōu)勢，如溯源實(shí)時(shí)性、信息安全可靠、解決造假問題、降低物流及其他管理成本，以及有助于形成新的商業(yè)生態(tài)等。

（1）產(chǎn)品信息全程實(shí)時(shí)溯源

區(qū)塊鏈中，一個(gè)新的區(qū)塊產(chǎn)生，需要按照特定的算法生成私鑰，再結(jié)合時(shí)間戳形成鏈，體現(xiàn)了區(qū)塊鏈的本質(zhì)——信息傳遞，這恰巧符合產(chǎn)品市場流程化生產(chǎn)模式，即從開始到結(jié)束都需要?dú)v經(jīng)多個(gè)環(huán)節(jié)，并且是一個(gè)以時(shí)間為順序的流程化的過程，因此區(qū)塊鏈應(yīng)用于產(chǎn)品溯源能夠相互匹配，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追溯。

（2）產(chǎn)品信息不可篡改

產(chǎn)品信息不可篡改指的是現(xiàn)實(shí)世界中的產(chǎn)品在互聯(lián)網(wǎng)世界中對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)一無二的身份信息，基于這個(gè)身份所產(chǎn)生的所有追蹤或者記錄信息都能夠在鏈上實(shí)現(xiàn)不可篡改的流轉(zhuǎn)和交易。

（3）防止商品造假

區(qū)塊鏈溯源將包括生產(chǎn)到銷售的全部信息都記錄到鏈上，憑借區(qū)塊鏈不可篡改的特有優(yōu)勢，確保了區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)中產(chǎn)品的唯一性，有效解決信息上鏈后的商品造假問題。

（4）降低物流成本

傳統(tǒng)溯源方式需耗費(fèi)極大的人力、物力、財(cái)力等進(jìn)行物流監(jiān)視監(jiān)管工作，而區(qū)塊鏈溯源中，產(chǎn)品信息存儲(chǔ)、傳遞、核實(shí)、分析等數(shù)據(jù)記錄按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則、憑證等在不同的部門或企業(yè)流轉(zhuǎn)，多方參與、共同維護(hù)，有效解決信息碎片化和流通環(huán)節(jié)重復(fù)審核等問題，一定程度上提高物流管理效率，降低成本。

（5）打造新溯源商業(yè)生態(tài)

借助區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)模式，通過智能合約提供信任機(jī)制，聯(lián)合各方構(gòu)筑新型合作共贏的生態(tài)場景，各主體協(xié)作自主可靠，共同助力資源的整合和各方效益的最大化。

2.4 區(qū)塊鏈溯源應(yīng)用場景

區(qū)塊鏈可用于農(nóng)產(chǎn)品溯源、跨境追溯、高端/稀缺商品追溯、食品衛(wèi)生安全追溯等領(lǐng)域：

（1）農(nóng)產(chǎn)品追溯

利用區(qū)塊鏈進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品溯源，即從原料身份登記出發(fā)，對(duì)產(chǎn)品全生命周期中各環(huán)節(jié)進(jìn)行立體化、實(shí)時(shí)化的感知和智能監(jiān)管，保障農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)田或養(yǎng)殖場到市面銷售，直到餐桌的智慧管理和安全控制。

（2）跨境追溯

跨境追溯對(duì)于當(dāng)前疫情防控具有重要作用和意義。海外產(chǎn)品相關(guān)的入倉、抽檢、運(yùn)輸、國內(nèi)質(zhì)檢、市場銷售等環(huán)節(jié)信息上鏈，對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行溯源，做到一切來源有據(jù)可依，在一定程度上有助于疫情防控。

（3）高端/稀缺商品追溯

利用區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（RFID、攝像頭、傳感器等）實(shí)現(xiàn)科技防偽，全程追溯，助力名酒、奇石、珍貴藥材等高端產(chǎn)品與消費(fèi)者打通文化橋梁。

（4）食品衛(wèi)生安全追溯

食品衛(wèi)生安全追溯即通過聯(lián)盟鏈，納入農(nóng)場農(nóng)戶、食品加工機(jī)構(gòu)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)、物流、銷售等單位，通過數(shù)據(jù)共享、價(jià)值共享，真正實(shí)現(xiàn)食品衛(wèi)生安全追溯。

3 區(qū)塊鏈溯源發(fā)展展望

2008 年，比特幣在中本聰《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文中正式誕生，隨后智能合約出現(xiàn)，貨幣之外的數(shù)據(jù)資產(chǎn)轉(zhuǎn)移成為可能。隨著區(qū)塊鏈不斷發(fā)展、不斷延伸，越來越復(fù)雜的智能合約將區(qū)塊鏈應(yīng)用于醫(yī)療科學(xué)、文化、藝術(shù)等領(lǐng)域。目前，區(qū)塊鏈在溯源行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步由食品、農(nóng)產(chǎn)品等領(lǐng)域向其他領(lǐng)域拓展。

然而，即使區(qū)塊鏈具有眾多良好特性，卻仍未能解決源頭信息造假問題。區(qū)塊鏈具有其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，但單純依靠區(qū)塊鏈技術(shù)也無法全面保障產(chǎn)品安全，需要通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如RFID、傳感器、狀態(tài)檢測器等）實(shí)時(shí)記錄關(guān)鍵信息，保證產(chǎn)品信息完整可靠客觀地傳輸?shù)絽^(qū)塊鏈上，再利用區(qū)塊鏈的不可篡改性進(jìn)行存儲(chǔ)，形成供應(yīng)鏈領(lǐng)域所需的信任閉環(huán)。

未來，融合區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)，以及大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)勢必成為溯源行業(yè)中信息化建設(shè)重點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于前端源頭數(shù)據(jù)采集，保證源頭數(shù)據(jù)真實(shí)可靠；大數(shù)據(jù)技術(shù)有助于數(shù)據(jù)價(jià)值最大化利用，消除數(shù)據(jù)孤島；人工智能技術(shù)助力智能化、智慧化溯源系統(tǒng)落地；而整個(gè)過程中，安全領(lǐng)域的問題由區(qū)塊鏈提供保障，諸如用戶信息安全保護(hù)、交易者信用評(píng)估、安全問題追責(zé)定位等。此外，應(yīng)用場景也將由當(dāng)前的食品、農(nóng)產(chǎn)品溯源等拓展到各類大宗商品溯源，逐步擴(kuò)展區(qū)塊鏈溯源覆蓋范圍，形成科學(xué)的供應(yīng)鏈溯源體系。

4 結(jié)束語

區(qū)塊鏈溯源解決了傳統(tǒng)溯源中數(shù)據(jù)可靠性、安全性等問題，從時(shí)間和空間兩個(gè)維度，覆蓋產(chǎn)品的全生命周期，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)的安全共享，保障信息記錄真實(shí)可靠，有助于產(chǎn)品質(zhì)量安全事故責(zé)任追究等。當(dāng)然，區(qū)塊鏈作為一項(xiàng)新技術(shù)，難免面臨一些尚未解決的問題和挑戰(zhàn)（如未能解決源頭信息造假問題）。但隨著時(shí)間的推移和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)將不斷成長、成熟，市場也將逐漸見證區(qū)塊鏈帶來的益處。未來，區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)融合發(fā)展成為趨勢，區(qū)塊鏈亦逐步成為溯源行業(yè)主流技術(shù)，也勢必很好地整合進(jìn)入資本市場體系。